Django性能优化

Django是一个基于Python的网站开发框架，一个很重要的特点就是Battery Included，简单来说就是包含了常规开发中所需要的一切东西，包括但不限于完整的ORM模型、中间件、会话处理、模板语言、路由映射、管理员站点等，大大提高了开发者的开发体验，今天要谈的东西便是属于Django ORM性能优化这块的内容。

一，数据库连接

django1.6以后已经内置了数据库持久化连接，默认不使用持久化连接，每一个网站的请求都会与数据库建立一个连接。如果数据库不在本地，尽管网速很快，这也将花费20-75ms。

设置持久化连接，仅需要添加CONN_MAX_AGE参数到你的数据库设置中：

DATABASES = {
    ‘default’: {
        ‘ENGINE’: ‘django.db.backends.postgresql_psycopg2’,
        ‘NAME’: ‘whoohoodb’,
        ‘CONN_MAX_AGE’: 600,
    }
}

通过这样的设置，我们设置的持久化连接每次都将存活10分钟 ，这有助于减少内存泄漏或导致一种片状连接的问题。 
你也可设置更长的时间，但是我不要设置超过1个小时，因为这样获得的效果不会太好。你可以从django的帮助文档中获取详细信息：https://docs.djangoproject.com/en/1.8/ref/databases/#persistent-connections。

二，索引

对于经常使用的过滤字段，应考虑加上索引以提升查询性能。当然索引的添加策略是一个很复杂的命题，但是在大多数情况下加上它是没错的。

三，select_related() 和 prefetch_related()

在实际的开发中，模型之间经常存在复杂的关联关系。在数据量较大的情况下，默认的查询可能面临潜在的性能问题。今天我们就分享一下Django ORM的查询优化。

首先需要明确一点：

Queryset是惰性求值的。

在Django中，所有的Queryset都是惰性的，意思是当创建一个查询集的时候，并没有跟数据库发生任何交互。因此我们可以对查询集进行级联的filter等操作，只有在访问Queryset的内容的时候，Django才会真正进行数据库的访问。而多频率、复杂的数据库查询往往是性能问题最大的根源。

为了方便说明，我们定义以下model：

class A(models.Model):
    foo = models.IntegerFiled()

class B(models.Model):
    a = models.ForeignKey(A, related_name='bs')

关联关系中，外键的查询依然是惰性的。当我们通过外键获取一个关联对象的时候，实际上默认获取的是关联对象的ID。这种情况适用于只需要ID而不需要实际的关联对象的场景，这点在Django的文档中有相关说明：

If you only need a foreign key value, use the foreign key value that is already on the object you’ve got, rather than getting the whole related object and taking its primary key.

不过我们实际开发中，往往需要访问到外键对象的其他属性。如果按照默认的查询方式去遍历取值，那么会造成多次的数据库查询，效率可想而知。

select_related和prefetch_related正是为了解决这个问题，他们可以达到这样的目的：在查询对象集合的时候，把指定的外键对象也一并完整查询加载，避免后续的重复查询。

因此，我们可以通过下面的方式来获取B的外键关系对象A的信息：

1 b = B.objects.select_related('a').all()
2 
3 for temp_b in b:
4     print temp_b.a.foo

以上方式，实际上只会触发一次数据库查询，会极大的提升查询性能。

prefetch_related效果和select_related类似，不过使用的场景不同：

    1，select_related适用于外键和多对一的关系查询；

    2，prefetch_related适用于一对多或者多对多的查询。

四，iterator()

如果需要一次查出大批量的数据，Django默认会将数据缓存在内存中，这会造成较大的内存占用。

这里我们推荐使用iterator()，它会把结果缓存缓存在磁盘或swap中，使用的时候再一条一条取出，节省内存使用。

五，尽量减少数据库查询次数

单一动作（如：同一个页面）需要多次连接数据库时，最好一次性取出所有需要的数据，减少连接数据库次数；

此类需求推荐使用QuerySet.select_related() （主动连表）和 prefetch_related()（被动连表）；

相反，别取出你不需要的东西，模版templates里往往只需要实体的某几个字段而不是全部，这时QuerySet.values() 和 values_list()，对你有用，它们只取你需要的字段，返回字典dict和列表list类型的东西，在模版里够用即可，这可减少内存损耗，提高性能；

同样QuerySet.defer()和only()对提高性能也有很大的帮助，一个实体里可能有不少的字段，有些字段包含很多元数据，比如博客的正文，很多字符组成，Django获取实体时（取出实体过程中会进行一些python类型转换工作），我们可以延迟大量元数据字段的处理，只处理需要的关键字段，这时QuerySet.defer()就派上用场了，在函数里传入需要延时处理的字段即可；而only()和defer()是相反功能；

使用QuerySet.count()代替len(queryset),虽然这两个处理得出的结果是一样的，但前者性能优秀很多。同理判断记录存在时，QuerySet.exists()比if queryset实在强得太多了。

六，配置主从，读写分离

增加主从数据库配置：

DATABASES = {
      'default': {
          'ENGINE': 'django.db.backends.mysql',
          'NAME': 'dailyfresh',
          'HOST': '192.168.243.193', # MySQL数据库地址(主)
          'PORT': '3306',
          'USER': 'root',
          'PASSWORD': 'mysql',
      },
      'slave': {
              'ENGINE': 'django.db.backends.mysql',
              'NAME': 'dailyfresh',
              'HOST': '192.168.243.189', # MySQL数据库地址(从)
              'PORT': '3306',
              'USER': 'root',
              'PASSWORD': 'mysql',
          }
  }

使用的时候用using()指定对应的库名称即可。